Справка: Как измеряется масса?
Независимо от того, будут ли это ваши напольные весы, точно откалиброванные лабораторные весы или гравиметрическая система контроля уровня в бункерах, все они являются измерительными приборами, которые определяют массу. Как правило, они измеряют возникающую силу веса. Но в отличие, например, от рычажных или пружинных весов, используемые для этого тензорезисторные датчики определяют массу косвенным методом. С этой целью данные преобразователи силы преобразуют силу веса в перемещение.
Принцип действия: в тензорезисторном датчике сила воздействия тела на опору вызывает деформацию встроенной пружины или балочного тензодатчика. Степень такой деформации, например, дает информацию о вашей массе (если говорить более точно, о силе воздействия на опору). И вместе с тем это будет также ответом на вопрос, можете ли вы позволить себе заказать десерт или пора задуматься о диете.
Балочные тензодатчики: необходимы в технологиях взвешивания
“Ну вот, я ничего не добился!”: Вас не утешают показания ваших напольных весов? Возможно – но в действительности напольные весы не измеряют вашу массу напрямую. Вместо этого встроенный в них тензорезисторный датчик преобразует силу веса в перемещение. Во многих промышленных применениях для таких измерений используются тензодатчики балочные.
Тензодатчики балочные являются наиболее широко применяемыми тензорезисторными датчиками. В зависимости от применения можно использовать и другие преобразователи силы. В нашу линейку входят тензодатчики, способные работать в диапазоне от 0,3 кг до 300 т.
- Одноточечные тензодатчики. Такие тензодатчики используются в технологии взвешивания с использованием весовых платформ малого и среднего размера. Их также называют “одноточечными”, они также подходят для приложения внецентренной нагрузки.
- Тензодатчики сжатия. Также как и тензодатчики, предназначенные для суровых условий эксплуатации, тензодатчики сжатия подходят для взвешивания средних и больших резервуаров и бункеров. Приложение силы выполняется также легко, как и установка, к тому же конструкция является очень прочной.
- Тензодатчики растяжения/сжатия. Такие тензодатчики в основном используются для измерения массы подвешиваемых грузов. Измерения выполняются непосредственно по линии действия силы, и в дополнение к этому их несложно устанавливать.
“Суть” тензодатчиков балочного типа
Как вы можете определить, насколько сильно деформируется балочный датчик, его тело? Для этого используются специальные тензодатчики деформации или тонкопленочные тензодатчики. Они монтируются на поверхности или встраиваются в тело датчика. В процессе измерения тензодатчики играют роль промежуточной механической ступени.
Примеры тензодатчиков:
- Тензодатчики приклеиваются к телу датчика. Если тело датчика деформируется, эта же деформация передается тензодатчикам. Они пропорционально преобразуют упругие деформации в электрические сигналы. Изменения значения сопротивления можно легко и очень точно измерить: погрешность измерения составляет от 0,01 % до 0,05 % Fном. Калибровка выполняется в граммах, килограммах и тоннах.
В качестве альтернативы технология, в которой группе компаний WIKA, являющейся единственным поставщиком таких приборов, нет равных:
- Преобразователи силы с привариваемыми тонкопленочными чувствительными элементами. Тонкопленочная технология обеспечивает постоянное высокое качество, выполнение точных измерений непосредственно в потоке силы, имеет очень хорошие температурные характеристики и долговременную стабильность. В тензодатчиках балочного типа унифицированный чувствительный элемент вваривается в измерительный элемент с помощью лазера, что позволяет автоматизировать серийное производство.
Области применения тензодатчиков балочного типа
Тензодатчики балочные используются в технологии взвешивания для определения массы емкостей малого или среднего размера, а также применяются для измерения силы. Например, в сельскохозяйственном машиностроении такой балочный датчик встречается довольно часто: при взвешивании крупного рогатого скота, дозировке кормов для животных, при гравиметрическом контроле уровня в резервуарах и бункерах или при взвешивания тюков сена и соломы непосредственно в тюковом прессе.
И вне этих областей тензодатчики балочные также нашли свое самое разнообразное применение: например, при производстве традиционных взвешивающих устройств, платформенных весов (весовых платформ), в технологическом взвешивании и дозирующих системах, весах для судов, крановых и автомобильных весах. В частности, очень часто балочный датчик используется в производстве строительных материалов, в химической, пищевой промышленности, а также в медицинской технике.
Пример практического применения: Контроль уровня с помощью тензодатчика балочного типа
Проверку уровня заполнения можно осуществить путем измерения массы резервуара и содержимого. Высоту заполнения резервуара или бака можно вычислить, пользуясь результатами измерения, полученными с помощью гравиметрического контроля уровня. Данный метод измерения имеет ряд преимуществ:
- Можно одновременно измерить уровень и точную массу.
- Доступ к баку или резервуару не нужен (это позволяет исключить контакт с измеряемой средой).
- Измерения выполняются независимо от материала, его свойств и геометрических размеров контейнера.
- Тензодатчики балочного типа при необходимости можно легко заменить.
При измерении уровня тензодатчики балочные должны функционировать независимо от типа и состояния измеряемой среды. Жидкости или твердые вещества, агрессивные, проводящие электрический ток или диэлектрики, образующие пену или пылящие, выделяющие пар, горячие или холодные, зернистые с мелкими или крупными частицами, независимо от формы и размера резервуара и независимо от того, насколько равномерно распределен продукт в резервуаре - такие факторы не должны влиять на результаты измерения и постоянство работы. Это также относится к критичным к температуре применениям и применениям, в которых требуется прочность и долговечность – например, в сталелитейной промышленности.
В другом примере практического применения также используется нержавеющая сталь. В сельскохозяйственном производстве очень востребован балочный датчик для взвешивания. Во время посева или при внесении удобрений, например, можно добиться значительной экономии средств за счет точного распределения. Основой для этого, как и в случае с автоматизацией, является точно измеренные значения, для получения которых отлично подходят тензодатчики балочные (которые к тому же нечувствительны к боковым нагрузкам).
WIKA предлагает следующий модельный ряд по продукту тензодатчики балочные и балочный датчик.
Свяжитесь с нами
Вам нужна дополнительная информация? Напишите нам: